本实用新型公开了一种用于飞行器的自由空间量子密钥分发系统。携带本实用新型中量子密钥分发设备的飞行器与任一同样携带此设备的飞行器或地面站之间能够实现理论上绝对安全的点对点量子保密通信。通信的发送方首先对强激光进行衰减得到平均光子数为单光子级别的准单光子激光，然后根据偏振BB84协议对其进行偏振态调制，并将调制之后携带密钥信息的单光子通过光学天线经由自由空间发送给接收方。接收方通过光学天线接收来自发送方的单光子，并通过量子信号接收系统解调单光子所携带的密钥信息。由于未知量子态的单个光子具有不可复制、不可分割的特性，使得第三方无法在不被发现的情况下窃取通信双方的密钥信息，保证了飞行器通信信息的安全性。